(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホールポンプ（１０１）における汚水の入口（１０５）に設けられるマンホールポンプ用フィルター装置（１）であって、
底面（３９Ａ）を有する筒状のフィルター部材（５）と、
前記汚水を前記フィルター部材内に導入する導入口（４７Ａ）と、
前記フィルター部材の上部に内挿された内挿管（７）と、
を備え、
前記導入口は、前記内挿管に設けられた貫通孔であって、前記底面の上方にあり、前記底面より小さいことを特徴とするマンホールポンプ用フィルター装置。
【請求項２】
マンホールポンプ（１０１）における汚水の入口（１０５）に設けられるマンホールポンプ用フィルター装置（１）であって、
底面（３９Ａ）を有する筒状のフィルター部材（５）と、
前記汚水を前記フィルター部材内に導入する導入口（４７Ａ）と、
を備え、
前記導入口は、前記底面の上方にあり、前記底面より小さく、
前記底面と、前記フィルター部材の側面のうち前記底面に接する一部（３９Ｂ）とは、非透水性であることを特徴とするマンホールポンプ用フィルター装置。
【請求項３】
前記フィルター部材及び前記導入口の断面形状はそれぞれ円形であり、
前記フィルター部材の内径と、前記導入口の内径との比率は、１：０．１〜０．８であることを特徴とする請求項１又は２に記載のマンホールポンプ用フィルター装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のマンホールポンプ用フィルター装置を備えたマンホールポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホールポンプ用フィルター装置及びマンホールポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、家庭等から排出される汚水を下水処理場等へ送るポンプ設備として、マンホールポンプが用いられている。マンホールポンプは、流入した汚水を溜める容器と、容器内に溜められた汚水を揚水する水中汚水ポンプと、揚水された汚水を外部に送り出す配管とを備える（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
汚水には、紙、布等、様々な固形物が含まれる。この固形物が水中汚水ポンプに詰まってしまうことがある。その対策として、フィルターを用いて、マンホールポンプに流入する汚水から固形物を取り除くことが考えられる。しかしながら、この場合、固形物によってフィルターが短時間で詰まってしまい、頻繁にメンテナンスを行う必要がある。
【０００５】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、メンテナンスの頻度を少なくできるマンホールポンプ用フィルター装置及びマンホールポンプを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマンホールポンプ用フィルター装置は、マンホールポンプにおける汚水の入口に設けられるマンホールポンプ用フィルター装置であって、底面を有する筒状のフィルター部材と、前記汚水を前記フィルター部材内に導入する導入口と、を備え、前記導入口は、前記底面の上方にあり、前記底面より小さいことを特徴とする。
【０００７】
本発明のマンホールポンプ用フィルター装置は、フィルター部材の底面より小さい導入口によって汚水の流れを細く絞り、細く絞った汚水を底面上に流下させることができる。
フィルター部材の底面上には、汚水に含まれる固形物が堆積するが、上述した、細く絞られた汚水の流れにより、堆積した固形物のうち、水溶性のものを、溶解又は分解することができる。溶解又は分解されたものは、フィルター部材の外部に流出する。
【０００８】
そのため、全ての固形物がフィルター部材内に留まる場合に比べて、フィルター部材内に留まる固形物が減少する。その結果、フィルター部材から固形物を取り除くメンテナンス作業の頻度が少なくて済む。また、堆積した固形物により、マンホールポンプ用フィルター装置における汚水の流れが妨げられるような事態が生じにくい。
【０００９】
さらに、非水溶性の固形物は、マンホールポンプ用フィルター装置内に留めることができるので、水中汚水ポンプが固形物を巻き込んでしまうようなことが起こり難い。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】マンホールポンプ用フィルター装置１と、それを備えたマンホールポンプ１０１との構成を表す斜視図である。
【図２】マンホールポンプ用フィルター装置１の構成を表す斜視図である。
【図３】ブラケット部３の構成を表す斜視図である。
【図４】図４Ａは、内挿管７を取り外した状態にあるフィルター部材５の構成を表す斜視図であり、図４Ｂは、内挿管７を内挿した状態にあるフィルター部材５の構成を表す斜視図である。
【図５】図５Ａは、内挿管７を取り外した状態にあるフィルター部材５の構成を表す側断面図であり、図５Ｂは、内挿管７を内挿した状態にあるフィルター部材５の構成を表す側断面図である。
【図６】上端部材２３の構成を表す斜視図である。
【図７】下端部材２５の構成を表す斜視図である。
【図８】試験条件１における試験結果を表す写真である。
【図９】試験条件２における試験結果を表す写真である。
【図１０】図１０Ａはノズル５１の構成を表す斜視図であり、図１０Ｂ〜１０Ｄは、板５３の構成を表す平面図である。
【図１１】下端部材２５の別形態を表す斜視図である。
【図１２】図１２Ａは円筒形フィルター５７の構成を表す斜視図であり、図１２Ｂは、円筒形フィルター６１の構成を表す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜第１の実施形態＞
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
１．マンホールポンプ用フィルター装置１の構成
マンホールポンプ用フィルター装置１の構成を図１〜図７に基づき説明する。図１に示すように、マンホールポンプ用フィルター装置１は、マンホールポンプ１０１に設けられる。マンホールポンプ１０１は、家庭等から排出される汚水を下水処理場等へ送るポンプ設備である。マンホールポンプ１０１は、中空の容器１０３と、汚水の入口１０５と、水中汚水ポンプ１０７と、揚水管１０９と、吐出管１１１とを備える。
【００１２】
入口１０５は、家庭等から排出される汚水を流す下水道（図示略）と接続しており、容器１０３の側面であって、容器１０３の底よりも上方に開口している。入口１０５から流入した汚水は、容器１０３の内部に溜まる。水中汚水ポンプ１０７は、容器１０３の底付近に設けられており、容器１０３内に溜まった汚水を揚水管１０９に送り出す。揚水管１０９内において揚水された汚水は、吐出管１１１を通り、マンホールポンプ１０１の外へ送り出される。
【００１３】
マンホールポンプ用フィルター装置１は、入口１０５に設けられ、入口１０５から流入する汚水をフィルタリングする。マンホールポンプ用フィルター装置１は、図２〜図５に示すように、ブラケット部３、フィルター部材５、及び内挿管７を備える。これらの構成を以下で説明する。
【００１４】
(i)ブラケット部３
ブラケット部３は、図２、図３に示すように、接合板９と、汚水受部１１とを備える。接合板９は、容器１０３の内壁における曲率に応じて湾曲した板であり、容器１０３の内壁に接合される。接合板９には、入口１０５とほぼ同じ大きさの開口部１３が設けられている。接合板９は、容器１０３の内壁のうち、開口部１３と入口１０５の位置とが一致する位置に取り付けられる。よって、入口１０５から流入する汚水は、接合板９により流れを妨げられることはない。
【００１５】
汚水受部１１は、底板１５と、その底板１５における一方の辺１５Ａ以外の部分に沿って設けられた側板１７とを備える。汚水受部１１は、以下のような態様で、接合板９に取り付けられている。すなわち、底板１５の辺１５Ａは、開口部１３の下方で接合板９に取り付けられている。また、側板１７における一方の端面１７Ａは、開口部１３の右方で接合板９に取り付けられており、側板１７における他方の端面１７Ｂは、開口部１３の左方で接合板９に取り付けられている。
【００１６】
底板１５には、円形の孔１９が設けられている。入口１０５から流入した汚水は、接合板９と汚水受部１１とにより囲まれた空間に入る。その汚水は、後述するように孔１９に取り付けられたフィルター部材５内に導入される。
【００１７】
(ii)フィルター部材５
フィルター部材５は、図２、図４、図５に示すように、底面を有する筒状の形状を有する。フィルター部材５は、ネット２１と、上端部材２３と、下端部材２５と、連結棒２７とを備える。ネット２１は、円筒型に巻かれた金網である。ネット２１における目の大きさは、汚水に含まれる固形物をトラップできるように、適宜設定される。
【００１８】
上端部材２３は、図６に示すように、円筒状の本体部２９と、本体部２９の上端において外周方向に張り出したフランジ部３１とを備える。本体部２９は、それを上下方向に貫通する貫通孔２９Ａを備えている。
【００１９】
本体部２９の内周面には、内挿管７を取り付けるための突出部３３が複数形成されている。この突出部３３は、ステンレス棒を本体部２９の内周面に溶接したものである。フランジ部３１の外径は、ブラケット部３における孔１９（図３参照）の直径より大きい。
【００２０】
フランジ部３１の下面には、連結棒２７を取り付けるためのナット３５が複数溶接されている。ナット３５の軸方向は本体部２９の軸方向と平行である。ナット３５の内部には雌ねじが形成されている。また、フランジ部３１の上面には、逆Ｕ字型の取手３７が設けられている。
【００２１】
上端部材２３のうち、本体部２９は、図４、図５に示すように、上方からネット２１内に内挿される。このとき、フランジ部３１は、ネット２１の上端に当接する。本体部２９がネット２１内に内挿されたとき、ナット３５はネット２１の外周側となる。
【００２２】
下端部材２５は、図７に示すように、円筒状の本体部３９と、本体部３９の下端において外周方向に張り出したフランジ部４１とを備える。本体部３９は、その上端においては開口しているが、その下端には底面３９Ａを備える。底面３９Ａは水を通過させない（非透水性である）。また、本体部３９の側面３９Ｂも非透水性である。よって、上方から本体部３９内に流下した汚水は、本体部３９内に溜まる。
【００２３】
フランジ部４１には、連結棒２７を取り付けるための孔４３が複数設けられている。フランジ部４１の外径は、ブラケット部３における孔１９（図３参照）の直径より小さい。
下端部材２５のうち、本体部３９は、図４、図５に示すように、下方から、ネット２１に内挿される。このとき、フランジ部４１は、ネット２１の下端に当接する。本体部３９がネット２１内に内挿されたとき、孔４３はネット２１の外周側となる。なお、側面３９Ｂは、フィルター部材５の側面のうち、底面３９Ａに接する一部の一例である。
【００２４】
連結棒２７は、その上端及び下端にそれぞれ雄ネジが形成された棒状部材である。連結棒２７の上端は、図４、図５に示すように、ナット３５にねじ込まれる。また、連結棒２７の下端は、孔４３を貫通し、フランジ部４１の下側に突出する。そしてその突出した部分にナット４５が取り付けられる。
【００２５】
その結果、上端部材２３と下端部材２５とは、連結棒２７によって連結され、それらの位置関係は一定に保たれる。また、ネット２１の上端には上端部材２３の本体部２９が内挿され、ネット２１に下端には下端部材２５の本体部３９が内挿されているが、上記のように、上端部材２３と下端部材２５との位置関係は一定に保たれるので、ネット２１が上端部材２３及び下端部材２５から脱落することはない。
【００２６】
フィルター部材５の外径は、フランジ部３１においてのみ、ブラケット部３における孔１９の直径より大きくなっており、他の部分における外径は、孔１９の直径より小さくなっている。
【００２７】
以上の構成を有するフィルター部材５において、側面の大部分は、ネット２１から成る。また、フィルター部材５は、非透水性である底面３９Ａと、側面３９Ｂとを有する。
フィルター部材５内に導入され、そこから排出される汚水は、必ずネット２１を通過する。そのため、汚水に含まれていた固形物のうち、ネット２１の目より大きいものをフィルター部材５内に保持することができる。
【００２８】
(iii)内挿管７
内挿管７は、図４、図５に示すように、円筒状の本体部４７と、本体部４７の上端において外側に張り出したフランジ部４９とを備える。本体部４７は、それを上下方向に貫通する貫通孔４７Ａを備えている。そのため、汚水は貫通孔４７Ａ内を流下することができる。
【００２９】
貫通孔４７Ａの断面形状は円形である。貫通孔４７Ａの直径と、ネット２１の内径との比率は、２：３である。また、貫通孔４７Ａと、下端部材２５における底面３９Ａの直径との比率も、おおよそ、２：３である。すなわち、貫通孔４７Ａは、底面３９Ａより小さい。なお、貫通孔４７Ａは、導入口の一例である。
【００３０】
本体部４７の外径は、突出部３３が設けられた部分でも、本体部２９の内径より小さく、ネット２１の内径より小さい。フランジ部４９の外径は、突出部３３がない部分での本体部２９の内径より小さいが、突出部３３がある部分では、本体部２９の内径より大きい。本体部４７の軸方向における長さは、ネット２１の軸方向における長さの１／４程度である。
【００３１】
(iv) ブラケット部３、フィルター部材５、及び内挿管７の組み付け
内挿管７は、図４、図５に示すように、フランジ部４９が上側となる向きで、上端部材２３の側から、フィルター部材５に内挿される。内挿は、フランジ部４９が、上端部材２３における貫通孔２９Ａ内に入り、突出部３３に当接する深さまで行われる。このとき、本体部４７の大部分は、ネット２１における上方の部分の内側に位置する。
【００３２】
本体部４７における中心軸と、ネット２１における中心軸とは一致する。本体部４７の外周面と、ネット２１の内周面との間には隙間が存在する。本体部４７の下端と、下端部材２５との間には空間が存在する。よって、本体部４７の貫通孔４７Ａは、下端部材２５の底面３９Ａよりも上方にある。本体部４７の下端と、下端部材２５との距離は７５ｃｍである。この距離は５０ｃｍ以上であることが好ましい。この範囲内であることにより、後述する（Ａ）の効果が一層顕著になる。
【００３３】
フランジ部４９の外周端と、本体部２９の内周面との隙間は小さい。そのため、本体部２９内に流入した汚水は、実質的に、フランジ部４９と本体部２９との間の隙間から漏れることはなく、内挿管７の内部を流下する。
【００３４】
フィルター部材５は、図２に示すように、上端部材２３が上側となる向きで、上方から、ブラケット部３における孔１９に挿入される。この挿入は、上端部材２３のフランジ部３１が、ブラケット部３の底板１５に当接するまで進行する。その結果、フィルター部材５は、フランジ部３１及び取手３７を除き、ブラケット部３の下方に吊り下げられた状態となる。吊り下げられたフィルター部材５の軸方向は、鉛直方向と一致する。よって、貫通孔４７Ａの中心と、底面３９Ａの中心とを通る直線も、鉛直方向と一致する。
【００３５】
このとき、フィルター部材５に内挿された内挿管７の貫通孔４７Ａが、底板１５において開口する。底板１５のうち、孔１９の外縁部分は、全周にわたってフランジ部３１で覆われる。そのため、汚水受部１１内に流入した汚水は、実質的に、フランジ部３１と底板１５との間から漏れることはなく、内挿管７の内部に流入する。
【００３６】
２．マンホールポンプ用フィルター装置１が奏する効果
（Ａ）入口１０５から流入した汚水は、まず、接合板９と汚水受部１１とにより囲まれた空間に入る。汚水受部１１の底板１５には、上述したように、内挿管７の貫通孔４７Ａが開口しているので、汚水は内挿管７内を流下し、さらに、フィルター部材５（内挿管７よりも下方の部分）内を流下（自由落下）して、下端部材２５の底面３９Ａに達する。汚水は、当初は、下端部材２５の本体部３９内に溜まり、そこが汚水で満杯となると、本体部３９からオーバーフローし、ネット２１を通過して、マンホールポンプ用フィルター装置１の外部に流出する。
【００３７】
汚水に含まれている固形物のうち、ネット２１の目より大きいものは、底面３９Ａ上に堆積する。汚水の流れは、内挿管７を流下するとき、細く絞られる。細く絞られた汚水の流れは、自由落下し、底面３９Ａ上に堆積した固形物に衝突する。このとき、固形物のうち、水溶性のもの（例えば紙等）は溶解又は分解され、ネット２１を通り、マンホールポンプ用フィルター装置１の外部に流出する。なお、溶解又は分解した紙等は、水中汚水ポンプ１０７に悪影響を与え難い。
【００３８】
一方、底面３９Ａ上に堆積した非水溶性の固形物（例えば布等）は、汚水の流れが衝突しても溶解も分解もせず、ネット２１を通過できないため、マンホールポンプ用フィルター装置１内に留まる。
【００３９】
そのため、全ての固形物がマンホールポンプ用フィルター装置１内に留まる場合に比べて、マンホールポンプ用フィルター装置１内に留まる固形物が減少する。その結果、マンホールポンプ用フィルター装置１から固形物を除くメンテナンス作業の頻度が少なくて済む。また、堆積した固形物により、マンホールポンプ用フィルター装置１における汚水の流れが妨げられるような事態が生じにくい。
【００４０】
さらに、非水溶性の固形物は、マンホールポンプ用フィルター装置１内に留めることができるので、水中汚水ポンプ１０７が固形物を巻き込んでしまうようなことが起こり難い。
【００４１】
（Ｂ）マンホールポンプ用フィルター装置１は、内挿管７を備え、その内挿管７により、汚水の流れを細く絞る。そのため、内挿管７の交換や、内挿管７を取り外して行うメンテナンスが容易である。
【００４２】
（Ｃ）底面３９Ａと、側面３９Ｂとは非透水性であるので、汚水及び固形物は本体部３９内に溜まる。そこに、内挿管７で細く絞られた汚水の流れが衝突することで、水溶性の固形物が一層溶解又は分解しやすい。
【００４３】
（Ｄ）フィルター部材５の内径（ネット２１の内径）と、内挿管７の内径との比率は、３：２である。そのことにより、底面３９Ａ上に堆積した水溶性の固形物が一層溶解しやすい。なお、上記の比率は、例えば、１：０．１〜０．８の範囲内で適宜設定できる。
【００４４】
２．マンホールポンプ用フィルター装置１が奏する効果を確認するための試験
マンホールポンプ用フィルター装置１をマンホールポンプに取リ付け、マンホールポンプに２日間汚水を流した。以下では、これを試験条件１とする。その後、フィルター部材５を取り出し、その中に堆積した固形物の量、及び種類を評価した。
【００４５】
また、マンホールポンプ用フィルター装置１から内挿管７を取り外したものを、同じマンホールポンプに取リ付け、同じ時間だけマンホールポンプに汚水を流した。以下ではこれを試験条件２とする。その後、フィルター部材５（内挿管７を内挿していないもの）を取り出し、その中に堆積した固形物の量、及び種類を評価した。
【００４６】
図８に、試験条件１の後におけるフィルター部材５を示す。フィルター部材５内に堆積した固形物の量は非常に少なかった。また、フィルター部材５内に堆積した固形物の大部分は、布等の、非水溶性の物質であり、水溶性の固形物はほとんど無かった。
【００４７】
図９に、試験条件２の後におけるフィルター部材５を示す。フィルター部材５内に堆積した固形物の量は非常に多かった。また、フィルター部材５内に堆積した固形物には、非水溶性の物質に加えて、紙等の水溶性の物質が多く含まれていた。
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得る。
【００４８】
（１）マンホールポンプ用フィルター装置１は、上記実施形態以外のものであってもよい。例えば、内挿管７の下端に、図１０Ａに示すような、下方に行くほど開口部が縮径したノズル５１を取り付けてもよい。この場合、汚水の流れをさらに細く絞ることができる。また、図１０Ｂ〜図１０Ｄに示すような、所定の形状の孔を設けた板５３を内挿管７の下端に取り付けてもよい。孔の数は単数であってもよいし、複数であってもよい。この場合、汚水の流れをさらに細く絞ることができる。
【００４９】
（２）下端部材２５は、図１１に示すように、複数の棒状部材５５を備えていてもよい。棒状部材５５は、底面３９Ａ上に立設され、上方向に突出している。棒状部材５５を備える場合、非水溶性の固形物を底面３９Ａ上で一層安定に保持することができる。
【００５０】
（３）下端部材２５の底面３９Ａは、非水溶性の固形物が流出し難い大きさの孔を単数又は複数備えていてもよい。また、下端部材２５の側面３９Ｂは、非水溶性の固形物が流出し難い大きさの孔を単数又は複数備えていてもよい。
【００５１】
（４）フィルター部材５の形態は、上述したもの以外であってもよい。例えば、ネット２１の代わりに、図１２Ａに示すような円筒形フィルター５７を用いてもよい。円筒形フィルター５７には、内部から外部まで貫通する孔５９が複数設けられている。孔５９の大きさは、汚水に含まれる固形物をフィルタリングできるように、適宜設定できる。
【００５２】
また、ネット２１の代わりに、図１２Ｂに示すような円筒形フィルター６１を用いてもよい。円筒形フィルター６１には、内部から外部まで貫通するスリット６３が複数設けられている。スリット６３の幅は、汚水に含まれる固形物をフィルタリングできるように、適宜設定できる。スリット６３の方向は、図１２Ｂに示すように縦方向であってもよいし、横方向であってもよいし、斜め方向であってもよい。
【００５３】
なお、円筒形フィルター５７、６１は、ネット２１と同様に使用できる。すなわち、上端部材２３の本体部２９を、上方から円筒形フィルター５７、６１に内挿するとともに、下端部材２５の本体部３９を、下方から円筒形フィルター５７、６１に内挿する。そして、連結棒２７を用いて、上端部材２３と下端部材２５とを連結する。
【００５４】
（５）上記実施形態において、フィルター部材５の内部から外部に汚水が流出可能な部分（ネット２１）は、フィルター部材５の側面に存在したが、それ以外の形態であってもよい。例えば、フィルター部材５の側面に加えて、底面３９Ａにも、汚水が流出可能な部分（例えばネット等から成る部分）が存在してもよい。
【００５５】
また、フィルター部材５の側面には、汚水が流出可能な部分が存在せず、底面３９Ａに、汚水が流出可能な部分が存在してもよい。
（６）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【００５６】
１…マンホールポンプ用フィルター装置、３…ブラケット部、５…フィルター部材、７…内挿管、９…接合板、１１…汚水受部、１３…開口部、１５…底板、１７…側板、１９…孔、２１…ネット、２３…上端部材、２５…下端部材、２７…連結棒、２９…本体部、２９Ａ…貫通孔、３１…フランジ部、３３…突出部、３５…ナット、３７…取手、３９…本体部、３９Ａ…底面、３９Ｂ…側面、４１…フランジ部、４３…孔、４５…ナット、４７…本体部、４７Ａ…貫通孔、４９…フランジ部、５１…ノズル、５３…板、５５…棒状部材、５７、６１…円筒形フィルター、５９…孔、６３…スリット、１０１…マンホールポンプ、１０３…容器、１０５…入口、１０７…水中汚水ポンプ、１０９…揚水管、１１１…吐出管
【要約】
【課題】メンテナンスの頻度を少なく出来るマンホールポンプ用フィルター装置及びマンホールポンプを提供すること。
【解決手段】マンホールポンプ（１０１）における汚水の入口（１０５）に設けられるマンホールポンプ用フィルター装置（１）であって、底面（３９Ａ）を有する筒状のフィルター部材（５）と、前記汚水を前記フィルター部材内に導入する導入口（４７Ａ）と、を備え、前記導入口は、前記底面の上方にあり、前記底面より小さいことを特徴とするマンホールポンプ用フィルター装置。
【選択図】図１【図３】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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